- •Кафедра «Строительные конструкции, здания и сооружения»
- •Металлический каркас одноэтажного промышленного здания
- •Содержание
- •1. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания 5
- •2. Сбор нагрузок на поперечную раму каркаса здания 10
- •3. Статический расчёт поперечной рамы 18
- •4. Расчёт и конструирование колонны
- •5. Расчёт и конструирование стропильной фермы
- •6. Расчёт и конструирование подкрановой балки Список литературы
- •Введение
- •1. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания
- •1.Общая характеристика здания
- •2.Размеры здания в плане Параметры сетки колонн
- •4.Компоновка поперечной рамы каркаса
- •Определение вертикальных размеров
- •А. Высота цеха
- •Б. Высота колонны
- •Определение горизонтальных размеров а. Поперечная привязка колонн и ферм
- •Б. Высота сечения верхней части колонны
- •В. Высота сечения нижней части колонны
- •Сбор нагрузок на поперечную раму каркаса здания
- •5.Расчётная схема поперечной рамы
- •6.Постоянная нагрузка
- •Нагрузка от веса покрытия
- •Нагрузка от веса подкрановых балок и колонн
- •Нагрузка от веса стенового ограждения
- •Полная постоянная нагрузка
- •7.Снеговая нагрузка
- •8.Ветровая нагрузка
- •9.Крановая нагрузка
- •Расчётные сечения и правило знаков
- •11.Учёт пространственной работы каркаса здания
- •12.Расчёт на единичное воздействие
- •13. Расчёт на действие постоянной нагрузки
- •14.Расчёт на действие снеговой нагрузки
- •15.Расчёт на действие ветровой нагрузки
- •16.Расчёт на действие вертикальной крановой нагрузки
- •17.Расчёт на действие горизонтальной крановой нагрузки
- •18.Определение расчётных комбинаций внутренних усилий
- •Общие соображения
- •Виды сочетаний нагрузок
- •Итоговые расчётные комбинации внутренних усилий
- •Алгоритм составления таблицы сочетаний
- •Приложения к 1-й части (справочные)
- •Мостовые опорные краны нормального типа (н)
- •Габариты мостового крана в продольном (а) и поперечном (б) разрезе здания
- •Опорные реакции стоек рамы
6.Постоянная нагрузка
Нагрузка от веса покрытия
Таблица 2.1.
№ |
Состав слоёв покрытия |
Нормативная нагрузка, кН/м² |
f |
Расчётная нагрузка, кН/м² |
1 |
Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием); толщ. 0,02 м; = 21 кН/м³ |
0,0221 = 0,42 |
1,3 |
0,421,3 = 0,55 |
2 |
Гидроизоляция (4 слоя рубероида) |
0,20 |
1,3 |
0,26 |
3 |
Утеплитель (пенопласт); толщ. 0,05 м; = 0,5 кН/м³ |
0,050,5 = 0,03 |
1,3 |
0,04 |
4 |
Пароизоляция (1 слой рубероида) |
0,04 |
1,3 |
0,05 |
5 |
Стальной профилированный настил |
0,35 |
1,05 |
0,37 |
6 |
Фермы, связи, прогоны |
0,40 |
1,05 |
0,42 |
|
ИТОГО: |
qn = 1,44 |
|
q = 1,69 |
В
табл. 2.1 f
– коэффициент
надёжности по нагрузке; для нагрузки
от собственного веса металлических
конструкций f
= 1,05; от собственного веса изоляционных
и выравнивающих слоёв, выполняемых на
строительной площадке f
= 1,3 (табл. 1 СНиП [1]).
Расчётная линейная нагрузка на ригель рамы (рис 2.5,а):
g = q l n = 1,69120,95 = 19,27 кН/м,
где n – коэффициент надёжности по назначению здания; для обычных зданий промышленного и гражданского назначения n = 0,95 (прил. 7* СНиП [1]).
Опорное давление ригеля на колонну (рис 2.5,б):
P1 = 0,5Lg = 0,52419,27 = 231,19 кН.
Рис. 2.5. Нагрузка от веса покрытия.
Нагрузка от веса подкрановых балок и колонн
Примем, что расход стали на подкрановые балки и колонны составляет m = 0,4 кН на 1 м² площади цеха (обычно m = 0,2…0,6 кН/м²). Грузовая площадь колонны:
Ак = 0,5 L l = 0,52412 = 144 м2.
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок передается в виде силы, приложенной в уровне уступа колонны с эксцентриситетом:
Fпб = Ак m f n = 144 0,4 1,05 0,95 = 57,46 кН.
Расчётная нагрузка от веса колонны передаётся в виде двух сил, условно приложенных соответственно к низу надкрановой (верхней) и подкрановой (нижней) частей колонны по оси их сечений (рис. 2.6,а):
Gк = Ак m f n = 144 0,4 1,05 0,95 = 57,46 кН.
Приняв, что вес верхней (надкрановой) части колонны составляет 20% веса всей колонны, получим расчётную нагрузку от веса
верхней части: Fкв = 0,2 Gк = 0,2 57,46 = 11,49 кН,
нижней части: Fкн = 0,8 Gк = 0,8 57,46 = 45,97 кН.
Нагрузка от веса стенового ограждения
Схема размещения стеновых панелей и остекления представлена на рис. 1.2. Стеновые панели и переплёты остекления имеют одинаковую высоту Hп = 1,8 м (п.1.3.1). Примем величину поверхностного веса стеновых панелей qс = 2,0 кН/м² (панели типа «СЭНДВИЧ»), остекления q0 = 0,35 кН/м².
Нагрузка от панелей, расположенных выше уступа колонны, передаётся в виде сосредоточенной силы Fсв, приложенной в уровне уступа с эксцентриситетом e2; нагрузка от нижележащих панелей передается в виде силы Fсн, приложенной на уровне верха фундамента (рис. 2.6,а).
Величина нагрузки от веса стенового ограждения
,
где hc, h0 – общая высота соответственно стеновых панелей и остекления в пределах рассматриваемого участка (по рис. 1.2,а, в зависимости от высоты цеха); количество остекления устанавливается по собственному усмотрению;
определяем величину нагрузки
в нижней части – две глухие панели и три окна (hc = 2Hп, h0 = 3Hп):
;
в верхней части – 4 глухие панели и одно окно (hc = 4Hп, h0 = Hп):
.
